[發明專利]半導體器件及其制造方法

無效

• 申請號: 200910179132.4
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN101714565A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 鄭伍珍
• 申請（專利權）人: 東部高科股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L23/522;H01L21/82;H01L21/768
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 姜燕;陳晨

1.一種裝置，包括：

像素陣列區，形成在半導體襯底之上，所述像素陣列區包括光電二極管和晶體管；

邏輯區，形成在所述半導體襯底之上，所述邏輯區包括多個晶體管；

金屬互連和絕緣層結構，連接到所述晶體管并覆蓋所述像素陣列區和所述邏輯區；以及

濾色鏡層，形成在所述像素陣列區之上，

其中，所述像素陣列區的所述絕緣層結構在所述金屬互連之間包括氣隙。

2.如權利要求1所述的裝置，其中，所述晶體管布置在所述像素陣列區之上并具有大約為90nm的設計尺度。

3.如權利要求1所述的裝置，其中，所述晶體管布置在所述邏輯區之上并具有大約為110nm的設計尺度。

4.如權利要求1所述的裝置，其中，所述絕緣層結構包括：

第一絕緣層，沿著所述金屬互連的凹入-凸出部形成在所述半導體襯底的整個表面之上，其中，所述第一絕緣層具有大約為至的厚度；以及

第二絕緣層，形成在所述第一絕緣層之上，其中所述第二絕緣層包括所述氣隙。

5.如權利要求4所述的裝置，其中：

在所述金屬互連之間的間隔大約為0.11μm至0.16μm之間；以及

所述第一絕緣層在所述金屬互連之間的間隙大約為0.06μm至0.11μm之間。

6.如權利要求1所述的裝置，包括硬掩模，以形成所述金屬互連。

7.如權利要求4所述的裝置，其中，所述第一絕緣層的厚度大約為至所述第二絕緣層的厚度大約為至

8.如權利要求6所述的裝置，其中，所述金屬互連的厚度大約為至所述硬掩模的厚度大約為至

9.一種方法，包括如下步驟：

在半導體襯底之上形成像素陣列區，所述像素陣列區包括光電二極管和晶體管；

在半導體襯底之上形成邏輯區，所述邏輯區包括多個晶體管；

在所述半導體襯底的整個表面之上形成金屬前介電層，使得所述像素陣列區和所述邏輯區被所述金屬前介電層覆蓋；

在所述金屬前介電層之上形成連接到所述晶體管的金屬互連；

形成絕緣層結構，所述絕緣層結構包括氣隙，所述氣隙形成在對應于所述光電二極管的所述金屬互連之間；以及

在所述像素陣列區之上形成濾色鏡層。

10.如權利要求9所述的方法，其中，在所述金屬前介電層之上形成連接到所述晶體管的金屬互連的步驟包括：

在所述金屬前介電層之上形成金屬層；

在所述金屬層之上形成掩模層；

通過圖案化所述掩模層而形成硬掩模；以及

通過利用所述硬掩模蝕刻所述金屬層，形成所述金屬互連；

11.如權利要求9所述的方法，其中，形成絕緣層結構的步驟包括：

在所述硬掩模和所述金屬互連上沿著凹入-凸出部形成第一絕緣層；

在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層，使得在所述金屬互連之間形成氣隙；以及

將所述第二絕緣層平坦化。

12.如權利要求11所述的方法，其中，通過高密度等離子體化學氣相沉積而形成所述第一絕緣層，通過等離子體增強化學氣相沉積而形成所述第二絕緣層。